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动态光散射纳米粒径分析仪Nicomp N3000介绍
Nicomp 380 N3000系列纳米激光粒度仪是在原有的经典型号380DLS基础上升级配套而来，采用动态光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）原理检测分析颗粒的粒度分布，粒径检测范围 0.3nm – 10μm。其配套粒度分析软件复合采用了高斯（ Gaussian）单峰算法和拥有专li技术的 Nicomp 多峰算法，对于多组分、粒径分布不均匀分散体系的分析具有*优势。
动态光散射原理
下图所示为DLS系统的简单的示意图。激光照射到盛有稀释的颗粒混悬液的玻璃试管中。此玻璃试管温度恒定，每一个粒子被入射光击发后向各个方向散射。散射光的光强值和粒径的分子量或体积（在特定浓度下）成比例关系，再带入其他影响参数比如折射率，这就是经典光散射（Classic light scattering)的理论基础。
图1：DLS系统示意图
zui新的动态光散射方法（DLS）从传统的光散射理论中分离，不再关注于光散射的光强值，而关注于光强随着时间的波动行为。简单来说，我们在一定角度（一般使用90°角）检测分散溶剂中的混悬颗粒的总体散射光信息。由于粒度的扩散，光强值不断波动，理论上存在有非常理想化的波动时间周期，此波动时间和粒子的扩散速度呈反比例关系。我们通过光强值的波动自相关函数的计算来获得随时间变化的衰减指数曲线。从衰减时间常量τ，我们可以获得粒子的扩散速度D。使用Stokes-Einstein 方程式，我们zui终就可以计算得出颗粒的半径（假定其是一个圆球形状）。
动态光散射理论：光的干涉
为了容易理解什么叫做强度随时间波动，我们必须先理解相干叠加（coherent addition）或线性叠加（superposition）的概念,进一步要知道检测区域内的不同的粒子产生了很多独立散射光，这些独立的散射光相干叠加或互相叠加的zui终结果就是光强。这种物理现场被称为“干涉”。下图是光干涉图样。
每一束独立的散射光波到达检测器和入射激光波长有相位关系，这主要取决于悬浮液中颗粒的精确定位。所有的光波在PMT检测器的表面的狭缝中混合在一起，或者叫干涉在一起，zui终在特定的角度可以检测得到“净”散射光强值，在DLS系统中，绝大部分都使用90度角。
技术参数：
| 粒径检测范围 | 粒度分析：0.3 nm - 10 μm |
| 分析方法 | 动态光散射，Gaussian 单峰算法和 Nicomp 多峰算法 |
| pH值范围 | 2 - 12 |
| 温度范围 | 0℃-90 ℃（±0.1℃控温精度，无冷凝） |
| 激光光源 | 35mW激光光源 |
| 检测角度 | 90° |
| 检测器 | APD(雪崩二极倍增管，可7倍增益放大) |
| 可用溶剂 | 水相,绝大多数有机相 |
| 样品池 | 标准4 mL样品池（1cm×4cm，高透光，石英玻璃或塑料）； 1mL样品池（玻璃，高透光率微量样品池，zui小进样量10μL）
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| 分析软件 | Windows操作系统，主流配置，光驱，USB接口，串口（COM口）；符合 21 CFR Part 11 规范分析软件（可选） |
| 验证文件 | 有 |
| 电压 | 220 – 240 VAC，50Hz 或100 – 120 VAC，60Hz |
| 计算机配置要求 | Windows操作系统，主流配置，USB接口，串口（COM口） |
| 外形尺寸 | 56 cm * 41 cm * 24cm |
| 重量 | 约26kg（与配置有关） |
Nicomp多峰分布
基线调整自动补偿功能和高分辨率多峰算法是Nicomp 380系列仪器所*的两个主要特点，Nicomp创始人Dave Nicole很早就认识到传统的动态光散射理论仅给出高斯模式的粒度分布，这和实践生产生活中不相符，因为现实中很多样本是多分散体系，非单分散体系，而且高斯分布灵敏性不足，分辨率不高，这些特点都制约了纳米粒度仪在实际生产生活中的使用。其开创性的开创了Nicomp多峰分布理论，大大提高了动态光散射理论的分辨率和灵敏性。如下图所示：
图一：Nicomp多分分布数据呈现
如图一：此数据为Nicomp创始人David Nichole亲测其血液所得。其检测项目为：高密度脂蛋白，低密度脂蛋白和超低密度脂蛋白，平均粒径分别显示在7.0nm；29.3nm和217.5nm。由此可见，Nicomp仪器对于多组分体系的粒径分布可以提供清晰地检测数据结果。
Nicomp多峰分布优势
Nicomp系列仪器均可以自由在Gaussian分布模式和Nicomp多峰分布模式中切换。其不仅可以给出传统的DLS系统的结果，更可以通过Nicomp多峰分布模式体现样品的真实情况。依托于Nicomp系列仪器一系列优异的算法和高灵敏性的硬件设计，Nicomp纳米激光粒度仪可以有效区分1:2的多分散体系。
图二：高斯分布及Nicomp多峰分布对比图
如图二：此数据为检测93nm和150nm的混合标粒所得到的数据。左边为高斯分布（Gaussian）结果，右图为Nicomp多峰分布算法结果，两者都为光强径数据。从高斯分布可以得到此混合标粒的平均粒径为110nm-120nm之间，却无法得到实际的多组分体系结构。从右侧的Nicomp多峰分布可以得到结果为双峰，即如数据呈现，体系中的粒子主要分布于98.2nm以及190nm附近。由此可知，尽管93nm和150nm的混合标粒之间粒径差别已经不大，由Nicomp的多峰算法仍然可以清晰地将体系中的多组分区分开来，可见N3000的灵敏性之高，其算法之精确，实为科研研发的zui佳帮手。
为满足不同客户的实际检测需求，我司的Nicomp 380 N3000会配备相应的配置，旨在为客户们在控制成本的基础上，得到需求的解决方案，达到收益zui大化。
技术优势
检测范围：0.3nm -10μm；
校准需求：无需校准；
应用领域：广检测，速度快，灵敏度高且对团聚粒子灵敏度高；
法典法规：符合USP,CP等各国药典要求；
复合型算法：高斯（Gaussion）单峰算法与专li的Nicomp多峰算法结合均可选择；
模块化设计：可同机搭载ZETA电位检测模块，还可增加自动稀释，自动滴定和自动进样等辅助测试模块，亦便于升级；
产品优势
| 模块化设计 | Nicomp 380纳米粒径分析仪是wei一在应用动态光散射技术上的基础上加入多模块方法的*粒度仪。随着模块的升级和增加，Nicomp 380的功能体系越来越强大，可以用于各种复杂体系的检测分析。 |
| 自动稀释模块 | 带有专li的自动稀释模块消除了人工稀释高浓度样品带来的误差，且不需要人工不断试错来获得合适的测试浓度，这大大缩短了测试者宝贵时间，且无需培训，测试结果重现性好，误差率＜1%。 |
| 380/HPLD大功率激光器 | 美国PSS粒度仪公司在开发仪器的过程中，考虑到在各种实验测试条件中不同的需求，对不同使用条件和环境配置了不同功率的激光发生器。大功率的激光器可以对极小的粒子也能搜集到足够的散射信号，使得仪器能够得到极小粒子的粒径分布。同样，大功率激光器在测试大粒子的时候同样也很有帮助，比如在检测右旋糖酐大分子时，折射率的特性会引起光散射强度不足。 |
| 雪崩二极管 (APD) 探测器 | Nicomp 380纳米粒径分析仪可以装配各种大功率的激光发生器和jun品级别的雪崩二极管检测器（相比较传统的光电倍增管有7倍放大增益效果）。 |
| 380/MA多角度检测器 | 粒径大于100 nm的颗粒在激光的照射下不会朝着各个方向散射。多角度检测角器通过调节检测角度来增加粒子对光的敏感性来测试某些特殊级别粒子。Nicomp 380可以配备范围在10°-175，步长0.9°的多角度测角器，从而使得单一90°检测角测试不了的样品，通过调节角度进行检测，改善对大粒子多分散系粒径分析的精确度。 |
应用行业: 乳液、色漆、制药粉体、颜料、聚合物、蛋白质大分、二氧化硅以及自组装TiO_2纳米管(TNAs)等
